Bidh sinn a’ cleachdadh briosgaidean gus d’ eòlas a leasachadh. Le bhith a’ leantainn ort a’ brobhsadh air an làrach seo, tha thu ag aontachadh gun cleachd sinn briosgaidean. Fiosrachadh a Bharrachd.
Faodaidh mothachairean cuideam so-ghiùlain cuideachadh le bhith a’ cumail sùil air slàinte dhaoine agus a’ tuigsinn eadar-obrachadh daonna-coimpiutair. Tha oidhirpean a’ dol air adhart gus mothachairean cuideam a chruthachadh le dealbhadh innealan uile-choitcheann agus cugallachd àrd ri cuideam meacanaigeach.
Sgrùdadh: Inneal-gluasaid cuideam piezoelectric aodaich a tha an urra ri pàtran fighe stèidhichte air nanofibers polyvinylidene fluoride air an snìomh le dealan le 50 ceann-bheòil. Creideas Ìomhaigh: African Studio/Shutterstock.com
Tha artaigil a chaidh fhoillseachadh san iris npj Flexible Electronics ag aithris air saothrachadh innealan-gluasaid cuideam piezoelectric airson aodach a’ cleachdadh snàth dlùth polyethylene terephthalate (PET) agus snàth inneach polyvinylidene fluoride (PVDF). Tha coileanadh an sensor cuideam a chaidh a leasachadh a thaobh tomhas cuideam stèidhichte air a’ phàtran fighe air a shealltainn air sgèile aodaich de mu 2 mheatair.
Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil cugallachd mothachair cuideim a chaidh a bharrachadh leis an dealbhadh canard 2/2 245% nas àirde na cugallachd an dealbhaidh canard 1/1. A bharrachd air an sin, chaidh diofar chuir-a-steach a chleachdadh gus coileanadh nan aodach a chaidh a bharrachadh a mheasadh, a’ gabhail a-steach lùbadh, brùthadh, wrinkling, toinneamh, agus diofar ghluasadan daonna. Anns an obair seo, tha mothachair cuideim stèidhichte air clò le sreath piogsail mothachaidh a’ nochdadh feartan mothachaidh seasmhach agus cugallachd àrd.
Rice. 1. Ullachadh snàithleanan PVDF agus aodach ioma-ghnìomhach. a Diagram de phròiseas snìomh dealain 50-nozzle a thathas a’ cleachdadh gus mataichean co-thaobhadh de nanofibers PVDF a dhèanamh, far a bheil slataichean copair air an cur ann an co-shìnte air crios giùlain, agus is e na ceumannan trì structaran braidichte ullachadh bho filamentan monofilament ceithir-fhilleadh. b Ìomhaigh SEM agus sgaoileadh trast-thomhas de shnàithleanan PVDF co-thaobhadh. c Ìomhaigh SEM de shnàth ceithir-fhilleadh. d Neart teannachaidh agus deformachadh aig briseadh snàth ceithir-fhilleadh mar ghnìomh de chasadh. e Pàtran diffraction X-ghath de shnàth ceithir-fhilleadh a’ sealltainn làthaireachd ìrean alpha agus beta. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Tha leasachadh luath innealan-fuadain tuigseach agus innealan dealanach so-ghiùlain air mòran innealan ùra a thoirt gu buil stèidhichte air mothachairean cuideam sùbailte, agus tha na tagraidhean aca ann an eileagtronaig, gnìomhachas agus leigheas a’ leasachadh gu luath.
'S e cosgais dealain a th' ann am piezoelectricity a thèid a chruthachadh air stuth a tha fo chuideam meacanaigeach. Leigidh piezoelectricity ann an stuthan neo-chothromach le dàimh loidhneach ath-thionndaidheach eadar cuideam meacanaigeach agus cosgais dealain. Mar sin, nuair a thèid pìos de stuth piezoelectric a dhì-dhealbhadh gu corporra, thèid cosgais dealain a chruthachadh, agus a chaochladh.
Faodaidh innealan piezoelectric stòr meacanaigeach an-asgaidh a chleachdadh gus stòr cumhachd eile a thoirt seachad airson co-phàirtean dealanach nach eil ag ithe mòran cumhachd. Tha an seòrsa stuth agus structar an inneil nam prìomh pharaimeatairean airson cinneasachadh innealan suathaidh stèidhichte air ceangal dealan-mheacanaigeach. A bharrachd air stuthan neo-organach àrd-bholtaids, chaidh stuthan organach sùbailte gu meacanaigeach a sgrùdadh ann an innealan so-ghiùlain cuideachd.
Tha poileamairean air an giullachd gu bhith nan nano-shnàithleanan le dòighean snìomh dealain air an cleachdadh gu farsaing mar innealan stòraidh lùth piezoelectric. Bidh nano-shnàithleanan poileamair piezoelectric a’ comasachadh cruthachadh structaran dealbhaidh stèidhichte air aodach airson tagraidhean so-ghiùlain le bhith a’ toirt seachad ginealach electromeacanaigeach stèidhichte air sùbailteachd meacanaigeach ann an grunn àrainneachdan.
Airson an adhbhair seo, thathas a’ cleachdadh poileamairean piezoelectric gu farsaing, nam measg PVDF agus a thoraidhean, aig a bheil piezoelectricity làidir. Tha na snàithleanan PVDF seo air an tarraing agus air an snìomh gu bhith nan aodach airson tagraidhean piezoelectric a’ gabhail a-steach mothachairean agus gineadairean.
Figear 2. Clòthan farsaing agus na feartan fiosaigeach aca. Dealbh de phàtran ribe inneach 2/2 mòr suas gu 195 cm x 50 cm. b Ìomhaigh SEM de phàtran inneach 2/2 anns a bheil aon inneach PVDF eadar-fhighte le dà bhunait PET. c Modúl agus deformachadh aig briseadh ann an diofar aodach le oirean inneach 1/1, 2/2 agus 3/3. 'S e d an ceàrn crochaidh a chaidh a thomhas airson an aodaich. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Anns an obair seo, tha gineadairean aodaich stèidhichte air filamentan nanofiber PVDF air an togail le bhith a’ cleachdadh pròiseas snìomh dealain 50-jet sreathmhor, far a bheil cleachdadh 50 nozzles a’ comasachadh cinneasachadh mataichean nanofiber le bhith a’ cleachdadh crios giùlain rothlach. Tha diofar structaran fighe air an cruthachadh le bhith a’ cleachdadh snàth PET, nam measg riban weft 1/1 (lom), 2/2 agus 3/3.
Tha obair a rinneadh roimhe air aithris air cleachdadh copair airson co-thaobhadh snàithleach ann an cruth uèirichean copair co-thaobhadh air drumaichean cruinneachaidh snàithleach. Ach, tha an obair làithreach a’ toirt a-steach slataichean copair co-shìnte air an sgaradh 1.5 cm bho chèile air crios giùlain gus cuideachadh le bhith a’ co-thaobhadh nan snìomhadairean stèidhichte air eadar-obrachaidhean electrostatach eadar snàithleachan luchdaichte a tha a’ tighinn a-steach agus cosgaisean air uachdar nan snàithleachan ceangailte ris an t-snàithleach copair.
Eu-coltach ri mothachairean capacitive no piezoresistive a chaidh a mhìneachadh roimhe, bidh am mothachair cuideam clò a thathar a’ moladh sa phàipear seo a’ freagairt ri raon farsaing de fheachdan cuir a-steach bho 0.02 gu 694 Newtons. A bharrachd air an sin, ghlèidh am mothachair cuideam aodaich a thathar a’ moladh 81.3% den chur-a-steach tùsail aige às deidh còig nighe àbhaisteach, a’ nochdadh seasmhachd a’ mhothachair cuideam.
A bharrachd air sin, sheall luachan cugallachd a bha a’ measadh thoraidhean bholtaids is sruth airson fighe rib 1/1, 2/2, agus 3/3 cugallachd bholtaids àrd de 83 agus 36 mV/N gu cuideam rib 2/2 agus 3/3. Sheall 3 mothachairean inneach cugallachd 245% agus 50% nas àirde airson nan mothachairean cuideam sin, fa leth, an taca ris a’ mhothachair cuideam inneach 24 mV/N 1/1.
Rice. 3. Cleachdadh leudaichte de sensor cuideam làn-aodach. a Eisimpleir de sensor cuideam insole air a dhèanamh de aodach ribeach 2/2 air a chuir a-steach fo dhà electrod cruinn gus gluasad aghaidh na coise (dìreach fo na h-òrdagan) agus sàil a lorg. b Riochdachadh sgemataigeach de gach ìre de na ceumannan fa leth sa phròiseas coiseachd: tighinn air tìr air sàil, talamh, conaltradh òrdagan agus togail cas. c Comharran toraidh bholtaids mar fhreagairt do gach pàirt den cheum gait airson mion-sgrùdadh gait agus d Comharran dealain leasaichte co-cheangailte ri gach ìre den gait. e Sgemataigeach de sensor cuideam clò làn le sreath de suas ri 12 ceallan piogsail ceart-cheàrnach le loidhnichean giùlain air am pàtranadh gus comharran fa leth a lorg bho gach piogsail. f Mapa 3D den chomharra dealain a chaidh a chruthachadh le bhith a’ putadh meòir air gach piogsail. g Chan eil comharra dealain air a lorg ach anns a’ phiogsail air a bheil meòir air a bhrùthadh, agus chan eil comharra taobh air a chruthachadh ann am piogsail eile, a’ dearbhadh nach eil crois-labhairt ann. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Mar cho-dhùnadh, tha an sgrùdadh seo a’ sealltainn mothachair cuideam clò a tha air leth mothachail agus so-chaitheamh anns a bheil filamentan piezoelectric nanofiber PVDF. Tha raon farsaing de fheachdan cuir a-steach aig mothachairean cuideam saothraichte bho 0.02 gu 694 Newtons.
Chaidh leth-cheud ceann-bheòil a chleachdadh air aon inneal snìomh dealain prototype, agus chaidh mata leantainneach de nanofibers a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh giùlan baidse stèidhichte air slataichean copair. Fo theannadh eadar-amail, sheall an t-aodach oir inneach 2/2 cugallachd de 83 mV/N, a tha mu 245% nas àirde na an t-aodach oir inneach 1/1.
Bidh na mothachairean cuideam làn-fhighte a thathar a’ moladh a’ cumail sùil air comharran dealain le bhith gan cur fo ghluasadan fiseòlasach, a’ gabhail a-steach tionndadh, lùbadh, brùthadh, ruith agus coiseachd. A bharrachd air an sin, tha na tomhasairean cuideam aodaich seo co-chosmhail ri aodach àbhaisteach a thaobh seasmhachd, a’ cumail timcheall air 81.3% den toradh tùsail aca eadhon às deidh 5 nighe àbhaisteach. A bharrachd air an sin, tha am mothachair clò saothraichte èifeachdach anns an t-siostam cùram slàinte le bhith a’ gineadh comharran dealain stèidhichte air earrannan leantainneach de choiseachd neach.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al. (2022). Braitear cuideam piezoelectric aodaich stèidhichte air nanofibers polyvinylidene fluoride air an snìomh le electro le 50 nozzles, a rèir pàtran fighe. Eileagtronaig sùbailte npj. https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Àicheadh: Is iad na beachdan a tha air an cur an cèill an seo beachdan an ùghdair na dhreuchd phearsanta agus chan eil iad gu riatanach a’ nochdadh beachdan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, sealbhadair agus obrachaiche na làraich-lìn seo. Tha an àicheadh ​​seo nam pàirt de chumhachan cleachdaidh na làraich-lìn seo.
’S e sgrìobhadair saidheans à Hyderabad, na h-Innseachan, a th’ ann am Bhavna Kaveti. Tha MSc agus MD aice bho Institiud Teicneòlais Vellore, na h-Innseachan, ann an ceimigeachd organach is cungaidh-leigheis bho Oilthigh Guanajuato, Meagsago. Tha an obair rannsachaidh aice co-cheangailte ri leasachadh agus co-chur mholacilean bith-ghnìomhach stèidhichte air heterocycles, agus tha eòlas aice air co-chur ioma-cheum agus ioma-phàirteach. Rè a rannsachadh dotaireil, dh’obraich i air co-chur diofar mholacilean peptidomimetic ceangailte agus co-aonaichte stèidhichte air heterocycle a thathar an dùil a bhith comasach air gnìomhachd bhitheòlasach a dhèanamh nas gnìomhaiche. Fhad ’s a bha i a’ sgrìobhadh tràchdasan agus phàipearan rannsachaidh, rannsaich i a dìoghras airson sgrìobhadh agus conaltradh saidheansail.
Cavity, Buffner. (11 Lùnastal, 2022). Braitear cuideam aodaich slàn air a dhealbhadh airson sgrùdadh slàinte so-ghiùlain. AZonano. Air fhaighinn air ais 21 Dàmhair, 2022 bho https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Cavity, Buffner. “Brathadair cuideam uile-fhighe a chaidh a dhealbhadh airson sgrùdadh slàinte so-ghiùlain”. AZonano.21 Dàmhair, 2022.21 Dàmhair, 2022.
Cavity, Buffner. “Brathadair cuideam uile-fhighe a chaidh a dhealbhadh airson sgrùdadh slàinte so-ghiùlain”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544. (Mar a bha e air 21 Dàmhair, 2022).
Cavity, Buffner. 2022. Braitear cuideim uile-aodach air a dhealbhadh airson sgrùdadh slàinte so-ghiùlain. AZoNano, air a ruigsinn air 21 Dàmhair 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Anns an agallamh seo, tha AZoNano a’ bruidhinn ris an Àrd-ollamh André Nel mu sgrùdadh ùr-ghnàthach anns a bheil e an sàs a tha a’ toirt cunntas air leasachadh nano-ghiùladair “builgean glainne” a chuidicheas drogaichean a dhol a-steach do cheallan aillse pancreatic.
Anns an agallamh seo, tha AZoNano a’ bruidhinn ri King Kong Lee à UC Berkeley mun teicneòlas aige a choisinn Duais Nobel, clobhaichean optigeach.
Anns an agallamh seo, bidh sinn a’ bruidhinn ri SkyWater Technology mu staid gnìomhachas nan leth-chonnsadairean, mar a tha nanoteicneòlas a’ cuideachadh le bhith a’ cumadh a’ ghnìomhachais, agus an com-pàirteachas ùr aca.
’S e Inoveno PE-550 an inneal snìomh/spraeidh dealain as fheàrr a reic airson cinneasachadh nanofiber leantainneach.
Inneal mapaidh strì an aghaidh duilleag adhartach Filmetrics R54 airson wafers leth-chonnsachaidh agus co-dhèanta.